Vízminőségvédelem HF-hez kiegészítések

1. PTE PMMIK Környezetmérnöki Szak (BSC) VízminőségvédelemHF-hez kiegészítések Szennyvízmennyiség meghatározása, nyílt medrek és gravitációs csövek hidraulikai méretezése Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép. 039. dittrich@witch.pmmf.hu

2. Szennyvíz mennyiség meghatározása • Ipari, mg-i és egyéb nem kommunális eredetű szennyvíz mennyiség meghatározása: • Mérnöki becsléssel • Szakirodalmi adatok alapján • Méréssel • Hasonló rendszerek tapasztalatai alapján • Stb.. • Kommunális szennyvíz mennyiség meghatározása: általában vízfogyasztás alapján történik

3. Kommunális szennyvízmennyiség I. • Fajlagos szennyvízmennyiség: • qvíz(l/fő,nap): a településre jellemző átlagos fajlagos vízfogyasztás • m: szennyvíz keletkezési ráta • Falvak, családi házas övezetek: n=0.8-0.9 • Belvárosias környezet, magasházas övezetek: n=0,9-1,0 • Távlati fajlagos szennyvízmennyiség: • γn: lakossági növekedést figyelembe vevő tényező 50 éves távlatban (1.0 – 1.15) • γq: vízfogyasztás növekedését figyelembe vevő tényező (1.0 – 1.3)

4. Kommunális szennyvízmennyiség II. • Napi átlagos szennyvízmennyiség (m3/d): • n: lakosszám • Távlati átlagos szennyvízmennyiség (m3/d): • Óracsúcs szennyvízhozam (m3/h): z (d/h): óracsúcs tényező Üdülő övezetek, kisebb közösségek: 1/2 – 1/6 Falvak, alsófokú központ, részlegesen kiemelt alsófokú központ 1/8 – 1/12 Kiemelt alsófokú központ, középfokú központ 1/10 – 1/14 Felsőfokú központ, országos központ 1/14 – 1/18

5. Kommunális szennyvíz mennyisége III. • Infiltráció-exfiltráció → csapadékos idei szennyvíz hozam és száraz idei szennyvíz hozam • Infiltráció fajlagos mennyisége: 19 – 190 l/m,d/m

6. Kommunális szennyvízmennyiség IV. • Szennyvízcsatorna végágak, kis gyűjtőterületű szakaszok öblítési vízhozamának számítása (l/s): • e: épületgépészeti berendezés egyenértéke • WC: e=3,6 • Fürdőkád: e=2,0 • Mosdó: e=0,5 • Mosogató: e=2,0

7. Hidraulikai ellenőrzés alapelve A hidraulikai ellenőrzés során a tervezett csatorna vízszállító képességét hasonlítjuk az számított mértékadó vízhozammal. A tervezett csatorna megfelelő, ha a szállító kapacitása (Qcs)nagyobb mint a szállítandó mértékadó vízhozam (Qm):

8. Trapézszelvényű árkok vízszállító kapacitásának megh. I. • A szállítható vízhozam: • Ahol: • Vk: áramlási középsebesség a mederben [m/s] • A: meder keresztmetszet [m2] • A középsebesség számítása az ún. Chezy-képlettel: • Ahol: • R: hidraulikus sugár [m] • I: mederlejtés [m/m] • C: Strickler-Manning-féle érdességi tényező

9. Trapézszelvényű árkok vízszállító kapacitásának megh. II. • Hidraulikus sugár • Ahol: • An: a nedvesített terület [m2] • K: nedvesített kerület [m] • Kiöntési biztonság figyelembe vétele!!!! • Strickler-Manning-féle érdességi tényező • Ahol: n az ún. Manning-féle meder-érdességi tényező

10. Trapézszelvényű árkok vízszállító kapacitásának megh. III. • n-függ: • Mederanyag • Mederalak • Meder kanyargóssága • Növényzet típusa és mértéke a mederben • Néhány jellemző érték n-re: • Kőburkolatú meder: 0,02-0,025 • Földmeder: 0,018-0,033 • Növénnyel benőtt meder: 0,025-0,05 • Kanyargós elfajult meder: 0,04-0,06

11. Trapézszelvényű árkok vízszállító kapacitásának megh. IV.

12. Trapézszelvényű medrek hidraulikai ellenőrzésének további követelményei • Mértékadó vízhozam szállításakor a megengedett legkisebb sebesség 0,3 m/s • A mértékadó vízhozam szállításakor kialakuló sebesség ne lépje túl a kimosási határsebességet, melynek értéke: • Földmeder: 0,5-1,8 m/s • Füvesített földmeder: 1,2-1,5 m/s • Helyszíni beton: 5,5 m/s • Betonba rakott kőburkolat: 5,5 m/s • Betonlap burkolat: 6 m/s

13. Csővezetékek vízszállító kapacitásának közelítő megh. • Közelítő meghatározási módszerként alkalmazható az ún. kis Kutter képlet: • Ahol b az ún csőérdességi tényező, melynek tájékoztató értékei: • Beton csatorna: 0,35 • Téglacsatorna: 0,5 • Hézagolt kőburkolat: 0,6

14. Colebrook-White összefüggés • v (m/s): teltszelvényű áramlási középsebesség • ν (m2/s): kinematikai víszkozitás • k (m): effektív csőérdesség • d (m): csőátmérő • I (m/m): hosszesés k effektív csőérdesség becslése nehézkes!

15. Csőérdesség (k) I. • Kőagyag és ac csövek: • k=0,4 mm aknákkal, bekötésekkel • k=0,25 mm aknák, bekötések nélkül • Műanyag csövek: • k=0,1 mm • a csőkötések távolsága: ≥ 12 m-nél, • a hálózaton nincsenek csőrekötések, • az aknák szintén műanyagból készülnek, • a minimális aknatávolság 60 m • k=0,25 mm • a csőkötések átlagos távolsága: ≥ 5 m-nél, • az aknák szintén műanyagból készülnek, • minimális aknatávolság 60 m, • a házi rákötések 45°-ban, T-idommal vagy 45°-os ágidommal kerülnek kialakításra, • a csatorna lejtése: > 3 ‰ -nél. • k = 0,40 mm üzemi érdességi tényezőt célszerű alkalmazni, ha az előzőekből valamely feltétel nem teljesül

16. Csőérdesség (k) II. • Műanyag szennyvízcsatornák csőérdessége extra körülmények esetén (pl. ejtőcsöves aknák): 1 mm • Beton csövek csőérdessége: 1-2 mm • Épített szelvények csőérdessége: 1 – 4 mm

17. KG-PVC csővezetékek vízszállító kapacitásának megh.

18. Beton csővezetékek hidraulikai méretezése I. – teltszelvényű vízhozam és szállítási sebesség meghatározása

19. Csővezetékek hidraulikai méretezése II. – tényleges teltségnél előálló vízhozam és szállítási sebesség meghatározása KG-PVC csövek Beton csövek

20. További hidraulikai kritériumok gravitációs csővezetékekre • A szállítási sebesség nem lépheti túl a csőanyag kritikus határsebességét (beton csőnél 5 m/s, műanyag csőnél gyártótól függ, de min. 5 m/s) • A szállítási sebesség nagyobb kell hogy legyen 0,3 m/s-nál! • Szennyvíz csatornák esetében a szállítási mélység nagyobb kell hogy legyen 2 cm-nél!

21. Felhasznált irodalom • MI-10-455/2-1988 Belterületi vízrendezés. Csapadékvíz elvezető hálózat hidraulikai méretezése • Markó Iván: Települések csatornázási és vízrendezési zsebkönyve. Műszaki Könyvkiadó Budapest 1989 • Bozóky-Szeszich-Kovács-Illés: Vízellátás és csatornázás tervezési segédlet. Műegyetem Kiadó Budapest 1999. • Pipelife: PVC csövek alkalmazási kézikönyve. www.pipelife.hu • MI-10-127/2 • Völgyes István: Épületgépészeti számítások példatár. Műszaki könyvkiadó, Budapest 1966. • György István (szerk): Vízügyi létesítmények kézikönyve. Műszaki könyvkiadó 1974. • Darabos Péter – Mészáros Pál: Közművek. Jegyzet. BME-VKKT, 2004. (kiadva pdf-ben) • Kézdi-Markó: Földművek védelme és víztelenítése. Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1964. 1. és 2. kötet • ÚT 2-1.215:2004 Közutak víztelenítésének tervezése

22. Köszönöm a megtisztelő figyelmet!